分体式激光扩束系统平行度测量装置的设计

为精确测量强激光发射系统中高功率激光经分体式扩束系统后光束的传输方向,设计了一种新型分体式扩束系统输出光平行度测量装置.根据高功率激光分体式扩束系统及红外激光的特点,该装置采用高分辨率红外CCD作为监测成像设备.采用轻质高刚度的优质铝合金对装置的机械结构进行了设计,切换部件搭载在高精度线性位移平台上.基于高分辨率CCD和精密线性位移平台,该装置可较好地完成动态和静态测量.测试结果表明,该平行度测量装置工作稳定、可靠,测量精度优于2.0″;装置设计合理,实用,可为扩束系统的装调及应用提供可靠依据.     

一种平面反射装置的光机结构设计

论文根据原向反射原理,提供了一种激光反射装置的光机结构设计方法。以此为单元模块,在上方和侧面以一定角度组成L型接收光路装置。由轻型型材搭建焊接而成,保证了支架的结构稳定性。经验证,该装置加工和使用方便,成本低廉,既满足了设计要求,也提供了新的思路。     

太阳能晶硅电池激光刻槽设备光机系统设计

以激光在太阳能领域的应用为例,介绍了激光刻槽设备光机系统的组成及工作原理。该系统使用532 nm短脉冲激光器,采用双激光器四分光路、两级激光扩束设计,重点解决了两级扩束自动调焦的问题。在多晶硅片上进行了刻槽试验,槽宽20μm～40μm,刻线深度可调节,线宽及线深均符合要求。     

单光源双光路激光并行共焦测量系统设计

针对传统激光并行共焦测量过程中存在的泰伯效应,提出将数字微镜器件（DMD）引入激光并行共焦测量系统来正确辨识正焦面的位置。采用了DMD作为光分束器件,从理论上验证了它是一种投影式的阵列光源,对激光分束后不会在光路方向上产生泰伯像;同时,考虑DMD不能对分束后的光线产生会聚作用,并非高效的并行光源分束器件,本文将DMD与微透镜阵列(MLA)结合构建了单光源双光路并行共焦测量系统。该系统利用DMD光路探测正焦面位置,利用微透镜阵列光路进行精确的共焦测量。实验结果表明,两种光路下的正焦面位置仅相差2 μm,在一个泰伯间距范围之内,可以较好地克服泰伯效应对激光并行共焦测量的影响,进而保证较高精度的并行共焦测量。     

一种用于激光等离子体研究的掠入射光栅谱仪

介绍一种结构新颖的研究Ｘ激光的关键诊断仪器──掠入射光栅谱仪的研制。掠入射光栅摄谱系统由三部份组成：掠入射光栅谱议、四维精密微调装置和一个带光纤传象束、摄象机、监示器和激光准直仪等构成的瞄准系统。文中论述了掠入射光栅谱仪的光路设计、机电结构设计特点和性能实验结果。     

基于五束光的三维多普勒测振仪设计

为了实现物体的三维振动分析测量,设计了一种基于五束激光的多普勒振动测量系统.该系统将五束激光汇聚到一个焦点,并照射到被反射膜覆盖的被测物体表面,经过反射后,散射光被光电二极管接收,并进入高精度信号处理系统,分别得到五路振动信息,通过计算机处理后,可以分别解析得到包括频率和振幅的三维振动信息.实验结果表明,该系统有望被应用于高精度的无接触振动测量.     

具有隔离器功能的激光干涉仪的研究

提出了一种具有隔离器功能的激光干涉仪.既可以进行干涉测量,又具有隔离器功能,可以防止反射光回到光源,使光源保持稳定,确保了测量精度.该干涉仪由常规干涉仪和双级隔离器的结构有机的结合起来,其中某些元件合二为一,使一个元件起到双重功能的作用,同时使干涉光路和隔离光路也相互重合起来.理论分析和实验研究表明:该方案是可行的.隔离度与双级隔离器的隔离度相同,达到了48dB.该装置的干涉测量精度与一般干涉仪一样取决于激光波长,但该装置结构紧凑,简化了测量系统,实际使用更为方便.     

飞秒激光全息并行加工中的多焦点均一性

为了提高飞秒激光加工的效率和灵活性,设计了一套飞秒激光全息并行加工系统,并对该系统中加载计算全息图(CGH)生成的多焦点均一性和空间位置分布的关系进行了研究.首先,将空间光调制器(SLM)引入飞秒激光加工光路;然后,采用GS(Gerchberg-Saxton)算法设计了直线型和三角型分布的三焦点阵列.最后,通过数值仿真和实验研究比较了用两种不同空间分布的焦点列阵设计的全息图对均一性的影响.结果表明,在焦点阵列间距较小的情况下,直线型分布设计的焦点阵列不易获得好的均一性,三焦点U仅有79％;而用三角型分布焦点阵列设计时,可以获得很好的均一性,三焦点U约等于100％.实验数据表明,三角形分布的三焦点可以实现高质量的并行加工,加工的半球状微结构阵列具有微透镜阵列的功能.     

一种循环水冷却系统及焊接头保护气装置的应用

激光焊接技术是采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束对工件进行加工的一种手段。当工件处于激光焦点附近时,就会在几毫秒内熔化和蒸发。目前在激光焊接领域中使用的激光器主要分为两类,一类是气体激光器,另一类是光纤激光器。本设计主要是利用循环水冷却来避免光纤激光器在连续焊接过程中产生的高温对同轴保护气装置构件的破坏,从而实现更高效的工作。     

镀锌生产线中的激光焊接-剪切一体机

针对镀锌生产线的特点,介绍了镀锌生产线中激光焊接-剪切一体机的总体结构.主要由出(入)口单元和激光焊机设备单元组成.研究了激光焊接-剪切一体机的光路系统,在带尾(带头)准备时,激光通过剪切头完成带尾(带头)的剪切.在焊接过程中,激光通过焊接头完成钢板的焊接.激光焊接-剪切一体机的伺服系统极其复杂,由14个伺服电机完成:激光架生产线方向移动、带钢间隙生产线方向调整、激光架过程梁方向移动、带钢手动对中调整、带钢人(出)口对中调整、压轮过程梁方向移动、剪切头竖直方向移动、焊接头竖直方向移动、带钢中性层调整.